【研究分野】生物物理・化学物理・ソフトマターの物理

【研究領域課題番号】16H04032 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

駆動現象 / 自己組織化 / 協同現象 / エマルション / 界面張力 / 界面活性剤 / ポリジメチルシロキサン / 履歴現象 / 自己駆動 / 集団現象 / 履歴 / 両親媒性分子 / 油滴 / マイクロ・ナノデバイス / 群れ

【研究成果の概要】

化学エネルギーを運動エネルギーに変換するアクティブマターの中でも，有機物で構成される有機アクティブマターの駆動現象，駆動と変形に関わる履歴現象，集団で運動するときの協同現象についてメカニズムを浮き彫りとすることを本研究目標とした。分子合成技術，成型技術，観測技術を駆使することで，有機アクティブマターの運動のドライビングフォースを明らかにするだけでなく，構成分子どうしの親和性や駆動における拘束条件が運動モードを多様化できることを新たに示した。また，造形後に紫外光照射で繰り返し流動化可能な新規ポリジメチルシロキサンを開発した。

【研究の社会的意義】

本研究成果は，界面活性剤水溶液で駆動する油滴のドライビングフォースを明確にするだけでなく，構成分子の親和性や環境による拘束条件に基づいて油滴が運動モードを多様化することを新たに見出したものである。比較的単純な分子構造の油や界面活性剤などを用いた本実験結果は，生命が誕生する以前の原始的な細胞のモデルでも単純な駆動機構をもちえたことを意味しており，従来の物理学や化学の枠を超えて意義深いものと言える。また，紫外光照射で繰り返し流動化できるポリジメチルシロキサンは，任意のタイミングとサイトで変形誘導が可能であり，造形材料や接着剤など新しい活用法へつながることから，産業的価値が高い点で社会的意義がある。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)